KR101200030B1 - 터치펜 및 그를 이용한 터치 스크린 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치펜 시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 글씨쓰기의 흘림 현상을 방지하며 터치펜의 눌림 정도에 따라 화면에 표시되는 글씨 굵기를 조절할 수 있도록 한 터치펜 시스템 및 그 동작방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명은 카메라 센서를 구비한 터치스크린에서 사용되는 터치펜에 있어서, 엘이디(LED)로 이루어져 직진성 빛을 방사하는 터치인식부; 터치스크린에 맞닿는 상기 터치인식부에 가해지는 압력을 감지하는 압력센서; 상기 터치펜의 움직임과 기울임을 감지하는 모션센서; 터치스크린에 글씨를 쓰거나 그림을 그릴때 진동을 발생하는 진동부; 상기 모션센서에 의해 감지된 움직임과 기울임을 인식하여 움직임 정보 및 기울임 정보를 처리하고, 상기 압력센서에 의해 감지된 압력에 대응하는 강도 정보를 처리하여 터치펜의 터치 기능을 처리하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어하에 강도 정보와 움직임 및 기울임 정보를 유선 또는 무선통신방식으로 상기 터치 스크린측으로 상호 통신하는 통신 모듈을 포함하는 터치펜 및 이를 이용한 터치 스크린 장치를 제공한다.

Description

터치펜 및 그를 이용한 터치 스크린 장치{TOUCH PEN AND TOUCH SCREEN APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 유무선 통신이 가능하고 햅틱 기능이 내장되어 있는 펜, 마우스의 형태 또는 다른 다양한 형태의 User Interface 장치(기기)를 (터치)스크린, 보드 등과 같은 장치와 연동시켜 상호 작동하도록 구성한다. 또한 User Interface 장치(기기)에 동작인식 컨트롤러, 무선통신 모듈 등을 탑재하여 햅틱 기능을 촉각 상호작용하는 시스템의 형태로, 사용자가 User Interface 장치(기기)를 통해 동작 제어의 반응(진동)을 느낄 수 있도록 하고, 이를 통해 결과적으로 글씨쓰기나 그림 그리기의 흘림 현상을 방지하여 화면에 표시되는 글씨 굵기를 조절할 수 있도록 한 펜, 마우스의 형태 또는 다른 다양한 형태의 User Interface 장치(기기)를 이른다.
일반적으로 터치스크린 혹은 터치 디스플레이라고 불리는 터치패널은 각종 디스플레이를 이용하는 정보통신기기와 사용자간의 인터페이스를 구성하는 것으로, 일반적으로 터치 모듈로 구성된 표시장치상에 부착되어 손가락이나 펜으로 터치한 터치 물체와 접촉되는 터치 화면부에서 하드웨어적으로 구성된 표시소자가 전기적인 특성이 변해 터치위치를 감지하는 유저 인터페이스(UI)의 하나로, 기기와 인터페이스할 수 있는 입력장치이다.
터치스크린은 디스플레이에 표시되어 있는 버튼을 손가락으로 접촉하는 것만으로 컴퓨터를 대화적, 직감적으로 조작함으로써 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있는 입력장치이기 때문에 현재 모바일 휴대용 단말기, PDA, LCD, CRT, 은행이 나 관공서, 각종 의료장비, 관광 및 주요기관의 안내, 교통안내 등 많은 분야에서 적용되고 있다.
터치스크린을 구성하는 방식에는 정전용량 방식, 적외선 매트릭스 방식, 카메라 방식 및 저항막 방식 등이 있는데, 이러한 모든 터치스크린에는 상호 인터랙티브한 장치가 필요로 하게 된다. 그 중 카메라 방식은 화면의 모서리에 장착되어 있는 카메라(적외선 LED가 장착되고 이미지 센서를 포함)가 화면의 전면을 관찰하면서 화면에 접촉되는 물체를 확인하여 물체의 위치정보를 알아낸다. 일반적으로 2개 이상의 카메라를 쓰며, 2개의 위치각도정보를 조합하여 물체의 위치정보를 알아낸다.
이를 위해 대개의 경우 단순히 터치 펜에 IR을 장착하여 사용하거나 카메라와 IR을 같이 장치하고 프레임에 반사시트를 붙여서 사용하거나 IR확산바를 사용하게 되는데, 이러한 종래의 카메라 방식을 채용한 터치스크린 장치에서 터치 패널 위에서 글씨나 그림을 그릴 수 있는 터치펜은 사용자가 일정하게 선을 천천히 긋지 않는 한 도 1과 같이, 판서의 글씨에 흘림현상이 발생하는 문제점이 있다. 이로 인해 정확하게 글씨를 나타내는데 어려운 문제점이 있었다.
또한 종래의 터치펜의 문제점은 USB 케이블을 사용하여 유선으로 연결하여 사용하기 때문에 스크린의 크기가 중?대형의 크기에서 사용하지 못하고 소형크기에서만 사용이 가능한 제약이 있었다.
또한 터치하여 사용하는 펜으로써 단순하게 기능을 실행하더라도 사용자와의 상호교환하는 효과를 실감하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 햅틱 기능을 갖는 터치펜을 이용하여 터치 스크린 장치를 이용할 수 있도록 하는 터치펜 및 그를 이용한 터치 스크린 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 글씨쓰기의 흘림 현상을 방지하며 터치펜의 눌림 정도에 따라 화면에 표시되는 글씨 굵기를 조절할 수 있도록 한 터치펜 및 그를 이용한 터치 스크린 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 터치펜과 터치스크린 장치간에 유선 또는 무선 통신이 가능하도록 하여 터치펜의 이용 및 판서시에 스크린의 크기가 중?대형인 경우에도 사용할 수 있도록 한 터치펜 및 그를 이용한 터치 스크린 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 인터렉티브한 햅틱 기능을 사용하여 터치펜을 이용한 판서시 글씨의 흘림 현상을 제거하고, 촉각 입력장치를 통한 입력시 햅틱 기능에 의해 실감나고 효율적인 사용자 인터페이스를 제공할 수 있도록 한 터치펜 및 그를 이용한 터치 스크린 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 터치펜은, 카메라 센서를 구비한 터치스크린에서 사용되는 터치펜에 있어서, 엘이디(LED)로 이루어져 직진성 빛을 방사하는 터치인식부; 터치스크린에 맞닿는 상기 터치인식부에 가해지는 압력을 감지하는 압력센서; 상기 터치펜의 움직임, 기울임 및 위치를 감지하는 모션센서; 터치스크린에 글씨를 쓰거나 그림을 그릴때 진동을 발생하는 진동부; 상기 모션센서에 의해 감지된 움직임, 기울임 및 위치를 인식하여 움직임 정보, 기울임 정보 및 위치정보를 처리하고, 상기 압력센서에 의해 감지된 압력에 대응하는 강도 정보를 처리하여 터치펜의 터치 기능을 처리하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어하에 강도 정보, 움직임 정보, 기울임 정보 및 위치정보를 유선 또는 무선통신방식으로 상기 터치 스크린측으로 상호 통신하는 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제어부는, 모션센서에 의해 감지되는 터치펜의 기울임이 터치 좌표를 정확하게 인식할 수 없는 특정 각도이면, 이를 터치스크린을 구비한 터치스크린 장치로 전송하여 터치펜의 터치 좌표(위치)를 보정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 상부 스크롤, 하부 스크롤 및 선택기능과 같이 마우스의 기능버튼과 동일한 기능을 수행하도록 요청할 수 있는 버튼을 구비한 촉감입력버튼부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 터치인식부는, 엘이디로 이루어진 펜촉 주위에 복수개의 엘이디를 배치시키고, 펜촉과 복수의 엘이디 전면에 위치하여 방사되는 빛을 확산시키는 확산판을 구비한 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 터치인식부는, 엘이디로 이루어진 펜촉의 전면에 엘이디에서 방사되는 빛을 확산시키는 확산판을 복수개 구비한 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 터치인식부는, 엘이디로 이루어진 펜촉의 전면에 원형 형상의 도광판을 구비한 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 유선통신방식은 USB, I2C, 아날로그 통신 또는 Serial 통신 중 어느 하나이며, 무선통신방식은 지그비(Zigbee), 블루투스, WLAN 또는 적외선통신(IrDA) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 터치 스크린 장치는, 상기 전술한 터치펜 중 어느 하나에 해당하는 터치펜과의 무선통신방식을 통해 수신되는 움직임 정보 및 기울임 정보를 고려하여 터치펜의 터치 좌표(위치)를 보정 처리하여 화면에 표시처리하고, 수신되는 강도 정보에 대응하여 글씨 혹은 그림의 선의 두께를 표시처리하는 터치 스크린을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 터치 스크린은, 터치펜으로부터 수신한 강도 정보와 기 설정된 기준 강도값과의 대소를 비교하고, 그 비교결과에 따라 기준 강도값 이상이면, 선의 두께를 기준 두께값 이상으로 표시하도록 하는 제1 두께 정보로 변환하고, 기준 강도값 미만이면, 선의 두께를 기준 두께값 미만으로 표시하도록 하는 제2 두께 정보로 변환하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 터치 스크린은, 선의 두께 정보가 상기 제1 두께 정보이면, 기준 두께값 이상의 선으로 두께를 굵게 처리하고, 선의 두께 정보가 상기 제2 두께 정보이면, 기준 두께값 미만의 선으로 두께를 얇게 처리하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 터치 인식부는 경우에 따라 터치 펜에 led와 같은 밑은 방사하는 장치와 이를 카메라쪽에서 확산시켜 주는 확산장치로 구비하도록 하는 것을 특징으로 한다.
전술한 과제해결 수단에 의해 본 발명은 펜, 마우스의 형태 또는 다른 다양한 형태의 User Interface 장치(기기)의 구성에 따른 동작으로 인해 글씨쓰기 혹은 그림 그리기 등을 유선 또는 무선통신모듈의 기능으로부터 자연스럽게 실행시킬 수 있는 흘림 방지 효과와 촉감 입력 버튼(마우스 버튼 기능)으로부터 햅틱 기능을 실행하는 제어 버튼의 효과가 있으며, 펜 촉이 눌려진 강. 약의 세기만큼 폰트 굵기 조절 가능한 효과를 볼 수 있다.
결과적으로 얻을 수 있는 효과가 상호반응을 통해 사용의 효율성을 기할 수 있고 집중력과 사용자 경험을 높힐 수 있어 교육용으로 적합하다. 펜으로 사용시에는 흘림 방지 압감 질감 등을 지원하게 되어 사용자가 잘 사용할 수 있으며, 이러한 효과로 인해 소비자 입장에서 같은 가격대비와 터치스크린의 사용성의 효과를 증대시키는 장점이 있다.
또한 글씨쓰기의 흘림 현상을 방지하며 터치 펜의 눌림 정도에 따라 화면에 표시되는 글씨 굵기(두께) 및 그려지는 그림의 선의 굵기를 조절할 수 있는 효과와 상호작용으로 인한 햅틱 기능을 본 발명에서 제공하는 User Interface 장치(기기) 앞쪽에 위치한 촉감 입력 버튼을 마우스 버튼의 기능으로 사용하는 유틸리티한 기능으로 사용자에게 전달함으로써 터치가 사용 되어지고 있다는 것을 알려주는 효과가 있다.
도 1은 종래의 터치펜의 흘림현상을 설명하기 위한 예시도.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 터치펜 시스템을 보인 구성도.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 장치를 보인 예시도.
도 3a는 도 2a에 있어, 터치펜에 대한 내부 구성도.
도 3b는 도 2a에 있어, 터치펜에 대한 외부 구성도.
도 4는 도 2a에 있어, 터치펜에 구비된 터치인식부와 압력센서의 구성을 설명하기 위한 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 촉감입력버튼부의 동작파형을 설명하기 위한 예시도.
본 발명의 터치펜 및 그를 이용한 터치 스크린 장치는 유무선 통신이 가능하고 햅틱 기능이 내장되어 있는 펜, 마우스의 형태 또는 다른 다양한 형태의 User Interface 장치(기기)를 (터치) 스크린, 보드 등과 같은 장치와 연동 시켜 상호 작동하도록 구성한다. 또한 사용자가 동작시키는 User Interface 장치(기기)에 동작인식 컨트롤러를 탑재한다. 이는 터치 혹은 디지타이저 마우스와 같이 터치의 기능을 수행하고 통신모듈과 컨트롤러가 이를 제어하며, 사용자의 통신 모듈과 터치스크린 시스템의 메인 컨트롤러가 신호를 서로 주고 받아 터치기능을 수행하게 하는 장치이다. 유선 또는 무선 주파수(RF)통신을 기반으로 하되 햅틱 기능을 촉각 상호작용하는 시스템의 형태로, 구체적으로는 사용자가 User Interface 장치(기기)를 사용할 때 와 제어의 반응(진동)을 느낄 수 있도록 하고, 이를 통해 결과적으로 글씨쓰기나 그림 그리기의 흘림 현상을 방지하며 터치 펜의 눌림 정도에 따라 화면에 표시되는 글씨 굵기를 조절할 수 있도록 한 펜, 마우스의 형태 또는 다른 다양한 형태의 User Interface 장치(기기)를 이른다.
하기에서 햅틱 기능은 진동기능에 의해서 실현가능한 것으로, 촉감입력버튼부의 버튼이 눌러지거나 터치 하였을때 혹은 메뉴 조작이나 글씨 쓰기나 그림을 그릴때 살짝 진동이 울려 사용자에게 해당 기능이 실행되고 있다는 알려준다.
하기의 설명에서 본 발명의 터치펜 시스템 및 그 동작방법의 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
하기의 설명에서 햅틱이란 힘, 진동 등 인체의 모든 촉감기관을 사용하여 느끼는 지각을 활용하는 촉각 피드백 기술로 사람에게 촉감을 전달하기 위한 물리적 장치(Haptic Device)를 지칭한다. 이는 시각 및 청각 피드백과 합쳐진 촉각 피드백은 효율적이고 효과적인 사용자 인터페이스 제공이 가능하다.
하기의 설명에서 광 터치 모듈은 터치스크린 장치에 적용된 카메라 센서 또는 IR bar를 의미하는 바로 사용할 것이다.
삭제
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 터치펜 시스템을 보인 구성도이다.
삭제
도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 터치펜 시스템(100)은 터치펜(10)과, 컴퓨터(20)와, 터치 스크린 장치(30) 등을 포함하여 구성된다. 여기서 터치 스크린 장치(30)는 도 2b에 도시된 바와 같은 구성을 갖되, 카메라 센서(혹은 이미지 센서)에는 적외선 빛을 방사하는 적외선 led가 구비되지 않거나, 상기 터치스크린에 터치인식부가 맞닿는 경우에 IR bar 및 카메라 센서에 구비된 led의 동작을 오프시켜야 한다.
터치펜(10)은 터치 스크린 장치(30)의 화면에 터치시, 터치에 따른 압력에 의해 강도를 측정하고, 그 측정된 강도에 대한 강도 정보와 함께 터치인식부(일명, 펜촉)의 움직임을 인식하여 그에 따른 움직임 정보를 유선 또는 무선통신방식에 의거하여 터치 스크린 장치(30)로 송신한다.
컴퓨터(20)는 전원 케이블(40)을 통해 터치 스크린 장치(30)의 카메라 센서(혹은 이미지 센서)(미도시)로 카메라 센서의 동작 전원을 공급한다.
터치 스크린 장치(30)는 터치 스크린 화면과 그 터치 스크린 화면 상단에 카메라 센서가 장착되어 터치 스크린 기능을 수행하는 것으로, 컴퓨터(20)로부터 동작 전원을 공급받아 카메라 센서가 동작하여 터치펜(10)을 이용하여 터치되는 위치를 인식한다. 이때 터치 스크린 장치(30)는 터치펜(10)의 터치인식부에 구비되는 적외선 led를 통해 터치펜(10)의 터칭되는 위치를 카메라 센서를 통해 획득한다. 카메라 센서를 이용하여 터치 스크린의 터치 점을 추출하는 기술은 일반적으로 공지된 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
터치 스크린 장치(30)는 터치펜(10)과의 유선 또는 무선통신방식을 통해 수신되는 움직임 정보 및 기울임 정보를 고려하여 터치펜의 터치 좌표(위치)를 보정 처리하여 터치 스크린 화면에 표시처리하고, 수신되는 강도 정보에 대응하여 글씨 혹은 그림의 선의 두께를 표시처리한다. 즉, 터치 스크린 장치(30)는 터치펜(10)으로부터 수신한 강도 정보와 기 설정된 기준 강도값과의 대소를 비교하여 기준 강도값 이상이면, 선의 두께를 기준 두께값 이상으로 표시하도록 하는 제1 두께 정보로 변환하고, 기준 강도값 미만이면, 선의 두께를 기준 두께값 미만으로 표시하도록 하는 제2 두께 정보로 변환한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 터치펜을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 터치펜(10)은 압력센서(11)와, 모션센서(13)와, 촉감입력버튼부(15)와, 제어부(17)와, 통신 모듈(19)과, 진동부(21) 등을 포함하여 구성된다. 여기서 터치펜(10)의 앞부분에 위치하게 되는 터치인식부(a)에는 LED가 구비된다. 이러한 터치인식부(a)에 대한 상세한 설명은 이하에서 설명하도록 한다.
우선 압력센서(11)는 터치 스크린 장치(30)의 화면에 맞닿는 터치인식부(a)에 가해지는 압력을 감지한다. 이는 터치인식부(a)가 눌러진 강?약의 세기 만큼 폰트 굵기 조절이 가능하여 실제적인 필기감을 구현하며, 흘림방지 기능 탑재를 통하여 사용자의 의도대로 글자 혹은 그림 표현이 가능하게 된다.
즉, 사용자는 터치펜(10)을 이용하여 화면(30)에 표시하고자 하는 글씨나 그림을 그린다. 그림의 선(line)의 두께를 굵게 표현하고자 하면 화면에 맞닿는 터치인식부(a)에 일정이상의 강한 압력을 가한다. 그러나, 선의 두께를 얇게 표현하고자 하면, 화면에 맞닿는 터치인식부(a)에 일정 이하의 압력을 가한다. 이때, 압력센서(11)는 도 4에 도시된 바와 같이, 터치인식부(a)의 힘이 가해지는 방향에 위치하여 터치인식부(a)로부터 가해지는 압력을 감지할 수 있게 된다.
모션센서(13)는 기울임 감지 센서와 움직임 감지 센서로 이루어져, 터치 스크린에 터치펜(10)을 이용하여 사용자가 판서, 그림 그리고 혹은 글씨 쓰기를 하는 도중 터치펜(10)을 기울이면서 좌표가 틀어지게 된 것을 좌표 값 오차를 보정해 주기 위해 기울임을 감지한다. 자세하게는 터치 스크린에 터치를 하고(맨 처음 터치한 지점) 터치펜(10)을 기울이는데 실수로 터치펜을 잘못 기울여 좌표가 틀어진 것을 모션센서(13)가 기울임 정도를 감지한다. 이는 후술되는 통신 모듈(19)에 의해 터치 스크린 장치(30)측으로 무선방식에 의해 전송되어 맨 처음 터치한 좌표 점에서 틀어진 좌표 점의 오차만큼 보정하여 정확한 좌표 점을 추출한다.
이는 터치인식부(a)에 구비되는 led의 특성상 직진성을 띄기 때문에 터치펜(10)을 기울여 사용하면, 정확한 터치 정보를 얻을수 없다. 이는 사용자가 터치 스크린에 터치펜을 이용하여 터치를 실행할때, 90도로 일정하게 터치펜을 세워서 쓰는것이 아닌 밑이나 옆으로 기울여서 사용할 수 있기 때문인데 이때 led의 빛이 두개의 카메라 센서에 영향을 주게 된다. 이에 터치 스크린 장치(30)는 모션센서에 의해 획득되는 기울임 정보를 통해 터치 좌표점의 오차를 보정할 수 있게 된다.
촉감입력버튼부(15)는 일반 마우스의 버튼 기능과 동일한 동작을 요청하는 버튼으로 구비되어, 사용자의 촉감이 감지되면 감지된 해당 버튼의 기능으로 마우스 버튼 3개(오른쪽 버튼, 휠, 왼쪽 버튼)의 기능을 요청한다.
이러한 촉감입력버튼부(15)의 동작파형은 도 5와 같다.
제어부(17)는 전반적인 햅틱기능의 터치펜(10)의 동작을 수행할 수 있도록 전반적인 동작을 제어한다. 이에 제어부(17)는 터치펜(10)의 동작에 의해 터치 스크린에 글씨나 그림이 표시될 수 있도록 한다. 또한 제어부(17)는 압력센서(11)에 의해 감지되는 압력에 대응하는 강도 정보에 따라 글씨나 그림의 선의 두께를 차별화시켜 터치 스크린에 표시할 수 있도록 터치 스크린 장치(30)측으로 무선방식에 의해 전송하도록 제어한다. 또한 제어부(17)는 촉감입력버튼부(15)의 동작시 이를 사용자가 느낄 수 있도록 진동기능을 동작시킨다. 또한 제어부(17)는 모션센서(13)에 의해 감지되는 터치펜(10)의 기울임 정보를 터치 스크린 장치(30)로 유선 또는 무선 방식에 의해 전송하도록 제어한다.
통신 모듈(19)은 제어부(17)의 제어에 따라 기울임 정보와 강도 정보를 유선 또는 무선통신방식에 의거하여 터치 스크린 장치(30)측으로 전송한다.
진동부(21)는 햅틱기능을 위해 구비된 것으로, 제어부(17)의 제어하에 촉감입력버튼부(15)의 동작이 발생하면, 진동부의 동작시켜 사용자가 진동을 느낄수 있도록 한다.
이외에도 도 3b를 통해 터치펜(10)의 외부 구조를 보인 바와 같이, 2개의 작은 점등이 구비되는데 하나의 점등은 진동이 될때마다 외부에 위치한 진동 LED가 깜빡 거리면서 사용자에게 진동기능이 시행되고 있음을 알려준다. 다른 하나의 점등은 터치펜(10)의 전원 상태를 알려주기 위한 것으로, 사용하고 있는 상태에서는 점등이 계속 켜져 있지만 전원이 부족할 때에는 깜빡이게 된다.
다음은 터치인식부(a)에 대해 상세히 설명하도록 한다.
확산판을 이용하여 사용한 구성으로서, 외곽은 폴리카보네이트 시트로 둘러싸여 있으며, 내부 구조는 펜촉 주위에 작은 led 2개 혹은 3개를 배치시키고 확산판을 위치시킨 터치인식부이다.
한편 다른 실시예로서, 전술한 터치인식부에 구비된 작은 led 2개 혹은 3개를 제거하고, 펜촉의 앞 부분에 확산판 2개를 배치한 터치인식부의 구성을 갖는다. 여기서 확산판을 사용하는 이유는 직광으로 빛을 쏘는 led의 특성을 이용하여 빛을 산란시키는 효과를 주기 위해서이다.
전술한 바와 같이, 확산판을 이용한 방법으로 2가지의 형태가 존재할 수 있다.
한편 또 다른 실시예의 터치인식부는 도광판을 이용한 구성으로서, 내부 구조는 원형 형상의 도광판을 이용하여 다수의 led를 사용하는 효과를 볼 수 있으며, 펜촉에서 나오는 빛을 도광판에 전달하면 원형 형상의 도광판은 빛을 퍼지게 한다. 원형 형상의 도광판은 직광되는 빛을 펜촉으로부터 받을 수 있도록 펜촉과 접촉되는 끝부분이 막대형상으로 이루어지도록 함이 바람직하다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (10)

  1. 광 터치 모듈을 구비한 터치스크린에서 사용되는 터치펜에 있어서,
    엘이디(LED)로 이루어져 직진성 빛을 방사하는 터치인식부;
    터치스크린에 맞닿는 상기 터치인식부에 가해지는 압력을 감지하는 압력센서;
    상기 터치펜의 움직임, 기울임 및 위치를 감지하는 모션센서;
    터치스크린에 글씨를 쓰거나 그림을 그릴때 진동을 발생하는 진동부;
    상기 모션센서에 의해 감지된 움직임, 기울임 및 위치를 인식하여 움직임 정보, 기울임 정보 및 위치 정보를 처리하고, 상기 압력센서에 의해 감지된 압력에 대응하는 강도 정보를 처리하여 터치펜의 터치 기능을 처리하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어하에 강도 정보, 움직임 정보, 기울임 정보 및 위치 정보를 유선 또는 무선통신방식으로 상기 터치 스크린측으로 상호 통신하는 통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치펜.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    모션센서에 의해 감지되는 터치펜의 기울임이 터치 좌표를 정확하게 인식할 수 없는 특정 각도이면, 이를 터치스크린을 구비한 터치스크린 장치로 전송하여 터치펜의 터치 좌표(위치)를 보정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 터치펜.
  3. 제1 항에 있어서,
    컴퓨터 마우스의 기능버튼과 동일한 기능을 수행하도록 요청할 수 있는 버튼을 구비한 촉감입력버튼부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치펜.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 터치인식부는,
    엘이디로 이루어진 펜촉 주위에 복수개의 엘이디를 배치시키고, 펜촉과 복수의 엘이디에서 방사되는 빛을 확산시키는 확산판을 구비한 것을 특징으로 하는 터치펜.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 터치인식부는,
    엘이디로 이루어진 펜촉의 전면에 엘이디에서 방사되는 빛을 확산시키는 확산판을 복수개 구비한 것을 특징으로 하는 터치펜.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 유선통신방식은 USB, I2C, 아날로그 통신 또는 Serial 통신 중 어느 하나이며, 무선통신방식은 지그비(Zigbee), 블루투스, WLAN 또는 적외선통신(IrDA) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 터치펜.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 터치 모듈은 카메라 센서 또는 IR(적외선) 센서 중 어느 하나이며, 터치스크린에 터치인식부가 맞닿는 경우 상기 광 터치 모듈 내에 구비되어 빛을 방사하는 led의 동작을 오프하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
  8. 제7 항의 상기 터치펜과의 유선 또는 무선통신방식을 통해 수신되는 움직임 정보 및 기울임 정보를 고려하여 터치펜의 터치 좌표(위치)를 보정 처리하여 화면에 표시처리하고, 수신되는 강도 정보에 대응하여 글씨 혹은 그림의 선의 두께를 표시처리하는 터치 스크린을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 터치 스크린은,
    터치펜으로부터 수신한 강도 정보와 기 설정된 기준 강도값과의 대소를 비교하고, 그 비교결과에 따라 기준 강도값 이상이면, 선의 두께를 기준 두께값 이상으로 표시하도록 하는 제1 두께 정보로 변환하고, 기준 강도값 미만이면, 선의 두께를 기준 두께값 미만으로 표시하도록 하는 제2 두께 정보로 변환하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 터치 스크린은,
    선의 두께 정보가 상기 제1 두께 정보이면, 기준 두께값 이상의 선으로 두께를 굵게 처리하되, 상기 제1 두께 정보를 고려하여 선의 굵기를 차등적으로 굵게 처리하고,
    선의 두께 정보가 상기 제2 두께 정보이면, 기준 두께값 미만의 선으로 두께를 얇게 처리하되, 상기 제2 두께 정보를 고려하여 선의 굵기를 차등적으로 얇게 처리하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
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